近代科學技術革命山東省寧陽第四中學第三單元從人文精神之源到科學理性時代哥白尼

伽利略牛頓達爾文愛迪生第15課近代科學技術革命（16——19世紀科學技術的發展）瓦特法拉第天文學革命物理學革命生物學革命科學理論科學技術什么是近代科學？

近代科學是在收集材料的基礎上，從現象深入到本質，從經驗定律上升為系統的科學理論。它是建立在觀察、試驗基礎上的實驗科學，并廣泛應用數學方法使科學知識日益精確化；同時發展了以實驗事實為根據和以歸納推理為主要手段的研究方法，確立了一系列定量的科學定律。1、歐洲資本主義的發展，資產階級力量的壯大，為科學革命奠定了物質基礎2、人文主義和理性主義的興起解放了人們的思想3、歐洲科學家的個人天賦和探索及獻身精神4、觀測技術的進步近代科學技術為什么迅猛發展？近代科學技術革命的歷程破繭——近代科學的誕生羽化——近代科學的發展飛升——近代科學的應用一、破繭——近代科學的誕生1、哥白尼的天文學革命貢獻——提出太陽中心說(日心說)材料一哥白尼在《天體運行論》一書中的序言中寫到“在漫長的歲月里，我曾經遲疑不決”。——哥白尼材料二哥白尼那本不朽著作的出版，他用這本書（雖然是膽怯地，而且可說是只在臨終時）來向自然事物方面的教會權威挑戰，從此自然科學便開始從神學中解放出來……科學的發展從此便大踏步前進。——恩格斯①材料一中哥白尼“遲疑不決”的原因是什么？②哥白尼著作在當時產生了什么影響？一、破繭——近代科學的誕生1、哥白尼的天文學革命——近代科學的開端影響：改變了那個時代人類對宇宙的認識，從根本上動搖了宗教神學的理論基礎。說明：“日心說”客觀地揭示了地球、行星和太陽的關系，否定了反映“上帝造世界”神學觀的“地心說”，摧毀了上帝造世界的謬論，開始使自然科學從神學中解放出來。哥白尼——近代天文學的奠基人一、破繭——近代科學的誕生2、伽利略開創近代實驗科學貢獻：①天文學：證明日心說的正確②物理學：發現自由落體定律伽利略開創了以實驗事實為根據并具有嚴密邏輯體系的近代科學，他是近代科學之父。科學的真理不應在古代圣人的蒙著灰塵的書上去找，而應該在實驗中和以實驗為基礎的理論中去找。——伽利略伽利略的發現及他所應用的推理方法是人類思想史上最偉大的成就。——愛因斯坦思考：愛因斯坦所說的“推理方法”是什么？影響：為牛頓經典力學的創立奠定了基礎二、羽化——近代科學的發展1、牛頓的經典物理學體系牛頓的貢獻：數學——微積分物理學——建立經典力學基本體系

哥白尼提出了一個正確的太陽系結構假說，伽利略以觀察事實支持了哥白尼……而牛頓把他們所有偉大成就統一起來了，他不僅回答了物體如何運動的問題，而且回答了物體按什么規律運動的問題。

——《世界科學技術史》王鴻生編著思考：①牛頓的主要貢獻是什么？②為什么說牛頓力學的創立標志著科學時代的開始？

第一件，用牛頓力學算出地球的形狀象只桔子。古希臘的亞里士多德認為地球是個正球體，兩千年來人們對此深信不疑。牛頓卻根據他的力學，說地球是個扁球體，象只大桔子。此言一出，學界嘩然。地球那么大，牛頓又從不出遠門，他憑什么說地球有點扁？可是法國科學家經過三次實地測量，終于證實了牛頓的看法。用力學能算出地球的形狀，真是個奇跡。歷史上證實牛頓力學的三件事第二件，用牛頓力學算出了哈雷彗星回歸周期長期以來到，人們一直認為彗星是神秘的，根本不能用科學來說明。牛頓說，既然彗星也是天體，就必然遵循力學規律。他的好友哈雷用牛頓力學算出了1682年出現的彗星的軌道，指出它的回歸周期是75—76年，由此預言它將在1758年再次出現。哈雷1705年發表這個預言，當時他已49歲，卻要預言53年以后的事，豈非聳人聽聞？可是1758年這顆彗星果然如期出現，并被命名為哈雷彗星。1781年天王星被發現，科學家用牛頓力學計算它的軌道，可是計算結果總是同觀測紀錄不大相符。經反復核算，觀測無誤。那問題是否出現在牛頓力學上面？科學家大膽猜想計算結果之所以不理想，是因為太陽系中還有一顆未知的行星，我們沒有考慮到它對天王星的引力作用。他們用牛頓力學算出了這顆未知行星的位置和質量。1848年9月23日，柏林天文臺臺長用望遠鏡對準那個位置，一下子就看到了一顆新的行星—海王星。第三件：用牛頓力學算出了一顆未知行星的位置二、羽化——近代科學的發展1、牛頓的經典物理學體系經典力學的影響①對解釋和預見物理現象有決定意義，是經典物理學和天文學的基礎，標志著人類科學時代的開始。②牛頓力學和熱學引發了第一次工業革命。③為啟蒙思想和唯物主義哲學奠定科學基礎。經典力學的基本內容和顯著特征內容：萬有引力定律和運動三大定律特征：之一注重實驗，之二數學化(1687年)

基督教和科學研究二者必然發生矛盾和沖突。最著名的有兩大爭論，一是圍繞日心說與地心說的爭論，二是圍繞生物進化的爭論。二、羽化——近代科學的發展

如果說文藝復興把神從人的精神領域驅逐出去，那么

把神從天文學領域驅逐出去

把神從無生命的領域驅逐出去

把神從有生命的領域驅逐出去哥白尼牛頓達爾文

達爾文是如何把“造物主(神)”從有生命的研究領域驅逐出去的？

達爾文的生物進化論把變異與自然選擇看作新物種起源的首要因素，證明了造物主——上帝根本沒有存在的必要，把神從有生命現象的研究領域中驅逐出去，最終完成了驅逐上帝的任務。2、達爾文與進化論二、羽化——近代科學的發展進化論提出的標志——1859年《物種起源》發表進化論的主要內容①(核心)：物競天擇，適者生存②建立起以自然選擇為基礎的生物進化理論③說明一切動植物包括人類都是自然界長期發展的結果。

追尋中的艱辛──“達爾文被丑化”

追尋中的喜悅──科學之路的伙伴赫胥黎

赫胥黎赫胥黎發展生物進化論年輕的博物學家赫胥黎把《物種起源》一書比作黑暗中照亮人們前進的閃電。1863年，他以進化論為武器，大膽地提出“人類是和猿類由同一個祖先分支而來”。就這樣，人猿同祖論首次被赫肯黎提了出來。這是人類起源認識史上一個新的里程碑。我是達爾文的斗犬，我準備接受火刑，如果必要！…我正磨利我的牙爪，以備來保衛這一高貴的著作！

嚴復是我國著名的維新派人物。通過赫胥黎的《天演論》，他把達爾文的生物進化論引用到社會領域中來。他認為在種族與種族、國家與國家之間，也存在著“物競天擇，適者生存”的殘酷競爭。中國如果不甘淪亡，就必須奮發圖強，并立即做出抉擇，實行變法。

陳獨秀是新文化運動的領袖人物，在新文化運動中他提出了“民主”與“科學”兩大口號，

“民主”

與“科學”也成為新文化運動前期的指導思想，而“科學”主要就是指傳播達爾文的進化論思想。

嚴復（1853—1921）

陳獨秀（1880—1942）

追尋之路的延伸

──進化論來到中國②是人類思想史上劃時代的大事，從根本上推翻了“神創論”。③為馬克思主義理論提供了自然史基礎。④對處于國家危亡時期的中國思想界也產生巨大震動。進化論創立的歷史意義①從根本上改變了人們對生物界和人類在生物界中位置的看法，開創了生物科學發展的新時代。2、達爾文與進化論二、羽化——近代科學的發展三、飛升——近代科學的應用1、蒸汽機的發明和改良過程：②瓦特改良蒸汽機——萬能蒸汽機（可適應不同工廠動力的需要）①1705年鈕可門發明蒸汽機（只能用于礦山排水）

紐可門機瓦特改良的蒸氣機模型

英國著名的發明家，是工業革命時的重要人物。他改良了蒸汽機、發明了氣壓表、汽動錘。后人為了紀念他，將功率的單位稱為瓦特。詹姆斯·瓦特（1736—1819）童年時代的瓦特和茶壺的故事

一天晚上，瓦特和一個小女孩在家里喝茶。瓦特不停地擺弄茶壺蓋，一會兒打開，一會兒蓋上，當他把茶壺嘴堵住時，蒸汽頂開了茶蓋。在旁的外祖母對瓦特的這種無聊動作極為不滿，加以訓斥。瓦特并不介意，他一心想著蒸汽的力量，從此萌發制造蒸汽機的念頭。瓦特與蒸汽機

“瓦特蒸汽機巨大的、不知疲倦的威力使生產方法以過去所不能想象的規模走上了機械化道路。”

——羅爾特《詹姆斯·瓦特》瓦特由于這樣一個劃時代的偉大發明，從一個一貧如洗的無名小卒，一下子成為一個名利雙收的大人物了。他成為愛丁堡皇家學會、倫敦皇家學會和法蘭西學院的成員，還被選為法國科學院的８名外籍院士之一。倫敦公眾為他在有名的威斯敏斯特大教堂樹立了一座紀念碑。蒸汽機推動世界工業進入了“蒸汽時代”瓦特改良的蒸汽機模型

1814年，英國人史蒂芬孫發明了第一臺蒸汽機車，這臺機車在前進時不斷從煙囪里冒出火來，因此被稱為“火車”。火車的發明，使陸上交通工具得到突飛猛進的發展。1807年，美國人富爾頓用蒸汽機驅動輪船，試航成功，揭開了水上交通運輸工具的新篇章。為什么說蒸汽機是工業革命中最偉大的發明？

1）解決了工業革命的動力問題自然力（人力、畜力、水力、風力）→蒸汽

2）最終使工廠擺脫了自然條件的限制，加快了工業化的步伐。

3）使人類進入“蒸汽時代”

4）推動了火車、輪船等新交通工具的出現，加強了各地的交流和聯系。

影響“蒸汽機的歷史意義，無論怎樣夸大也不為過。”

——《全球通史》作者L.S.斯塔夫里阿諾斯

龐大的機器一刻不停地轉，這位工人彎著腰，以固定的方式用扳手擰緊螺母。他實際上變成了一個零件，失去了自己的思維。雖然創造的財富增加了，工人們卻失去了手工業時代曾經有過的自由。機器的遺憾

用煤作燃料的蒸汽機是否能完全滿足工業發展的需要呢?它有沒有弊端？

陳列在英國倫敦科學博物館內的瓦特制成的第一臺蒸汽機體積過于龐大,噪音污染和環境污染,資源浪費等.19世紀的歐洲三、飛升——近代科學的應用2、電的發明和應用發電機的發明1831年，法拉第發現電磁感應現象(理論基礎)1870年，比利時人格拉姆發明了發電機——標志電氣時代到來電力的廣泛應用

——發明大王愛迪生年輕時的愛迪生愛迪生的發明：電燈電報電話電車電梯留聲機蓄電池打字機甚至與電力無關的橡皮、水泥

為了選擇做燈絲用的物質，愛迪生共對1600種不同的材料進行試驗，僅植物類的炭化試驗就達6000多次。他的試驗筆記簿多達200多本，共計40000余頁，先后經過3年的時間。他每天工作十八、九個小時。甚至在1871年圣誕節他結婚的那一天，竟因工作忘記了新娘子，讓妻子在洞房中空等了一夜。最后發明了白熱電燈——竹絲電燈。直到1908年發明用鎢做燈絲后才代替它。愛迪生在科學研究的道路上，步履堅實，用心維艱，的確花費了巨大的體力與心力。愛迪生被視為當代最多發明物的人，擁有1093項專利在他名下。

“天才是百分之一的靈感加上百分之九十九的汗水”

1）推動了工業生產的發展；

2）推動了社會變革和文明進步；

3）資本主義從此確立全球優勢，世界各地聯系更加密切；

4）改變了人們的生活方式人類進入“電氣時代”影響三、飛升——近代科學的應用2、電的發明和應用思考：蒸汽與電的革命對人類社會產生了怎樣的影響？(1)使社會生產力大幅度提高;(2)改變了社會結構和世界形勢(資開始…;世界各地…)(3)促使近代城市化興起和發展;(4)人們的生活更加豐富多彩.說明了科學技術是第一生產力.近代科技發展的影響

“月亮既不會掉下來，也不會離去，那是因為它的運動正好抵消了地球的引力。”說這句話的科學家是A.牛頓 B.波義耳 C.拉瓦錫 D.哥白尼A牛頓最輝煌的科學成就是（）DA.創立了近代科學B.創立了微積分C.創立現代工程力學D.建立了經典力學的基本體系A.經典力學B.進化論C.相對論D.量子論B在下列自然科學成就中，影響遠遠超過其他學科范圍，擴展到社會和經濟思想領域，并對中國近代民主